Отношение силы трения к давлению

Posted on Август 30th, 2009

Наряду с этим общеизвестным законом существо Бали также ошибочные положения, например, что сила трения не зависит от площади касания трущихся тел.

Дальнейшее развитие науки советскими учеными показало, что имевшиеся теории несостоятельны я неприменимы в тех тонких расчетах, которые требуются нашей передовой техникой. Взамен их нужно было найти другие, более точно отвечающие действительности. Такая задача могла быть решена только посредством развития физической теории сухого трения. По этому пути и стала развиваться наша наука о сухом трении. Достижения советских ученых, приобревшие мировое признание, уже нашли практическое приложение в технике и с каждым днем все больше внедряются в производство. Чтобы понять эти достижения, остановимся предварительно на двух ранних гипотезах трения, которые появились в начале XVIII в почти одновременно.

Первая — механическая гипотеза трения сводилась к следующему. Всякая материальная поверхность всегда шероховата, даже в том случае, когда невооруженный глаз не замечает на ней никаких неровностей. При соприкосновении таких поверхностей выступы одной из них проникают во впадины другой. Поэтому возникает зацепление, которым и обусловлено сопротивление при скольжений тел.

Почти одновременно с этими наивными: механическими представлениями была высказана гениальная догадка, что трение — результат молекулярного взаимодействия тел. Эта молекулярная гипотеза, значительно более тонкая, расценивает трение как результат молекулярного, прерывистого строения материи. Ей суждено было явиться на свет из архива более чем через сто лет после ее возникновения.

Метки: больше, было, имевшиеся, основе, почти, техникой, ученых

Filed under: трение | No Comments »

Коэффициент трения

Posted on Август 23rd, 2009

Во всех этих случаях, а также в огромном числе других сухое трение неизбежно. Поэтому необходимо сделать трущиеся поверхности такими, чтобы они могли работать без смазки — насухо и с возможно малым трением (антифрикционные поверхности). Этим и объясняется то упорство, с которым исследователи стремятся проникнуть в тайну сухого трения.
Укажем попутно на простой и изящный способ избавиться от сухого трения, предложенный гениальным русским ученым Николаем Егоровичем Жуковским. Если твердое тело, имеющее круглое отверстие, надеть этим отверстием на цилиндрическую горизонтальную ось, то оно может качаться вокруг этой оси, как маятник (физический маятник). Эти качания будут затухать вследствие трения на оси Однако, если заставить ось такого маятника вращаться с достаточно большой скоростью, то трение как бы исчезнет; мы получим идеальный маятник без трения. Этот способ Жуковского можно применить и в другом случае. Если натянуть ряд параллельных нитей и затем двигать их вдоль самих себя так, чтобы четные и нечетные двигались в противоположные стороны, то тело, положенное на такое нитяное полотно, может скользить так, как если бы трение отсутствовало. Это странное явление (эффект Жуковского) объясняется тем, что сила трения всегда направлена противоположно относительной скорости. В данном случае относительные скорости нитей направлены противоположно, и это приводит к уравновешиванию сил трения. Эффект Жуковского можно использовать для наглядного показа закона инерции.
Все важнейшие результаты в области сухого трения получены советскими учеными. Теория прошлых лет была весьма слабо развита. Немногие сведения, известные в этой области, сводились, по существу, лишь к закону Амонтона, который, не вскрывая физической сущности трения, устанавливает приближенную зависимость силы трения от нормального давления: сила трения равна коэффициенту трения, умноженному на давление.

Метки: горизонтальную, достаточно, который, лишь, относительные, развита, чтобы

Filed under: трение | No Comments »

Фрикцио — по-латыки трение

Posted on Август 16th, 2009

Ученые уже несколько столетий настойчиво исследуют трение, пытаясь выяснить его физическую сущность. В одних случаях трение является фактором положительным, как, например, при торможении машин, в других — оно явно нежелательно, например, в опорах вращающихся осей и валов. Поэтому в одних случаях трение приходится усиливать, в других — неустанно бороться с ним, а это возможно лишь на основе точного знания физической природы этого явления и его законов.

Среди различных видов трения особый практический интерес представляет то, которое принято называть сухим. Сухое трение возникает при скольжении сухих и чистых поверхностей друг по другу. Это настолько сложный и запутанный процесс, что ученые еще только подходят к пониманию его физической природы.

Сухое трение встречается в технике, когда трущиеся поверхности не смазываются потому, что не требуется уменьшать трение (например, в тормозах), либо когда смазка хотя и очень желательна, но невозможна. Например, при производстве жидкого кислорода подшипники холодильных устройств, обычно охлаждены до — 200° Ц. При такой низкой температуре любое смазочное масло немедленно замерзает и превращается в хрупкое твердое вещество Применение масла затруднительно и в тех случаях, когда подшипники нагреваются до высокой температуры, например, в конвейерах печей. Бывает, что и при обычной температуре невозможно смазывать трущиеся части машин (например, гусеницы танков и тракторов).

Метки: лишь, основе, превращается, применение, сущность, тем, части

Filed under: трение | No Comments »

Сухое трение и его роль в технике

Posted on Август 9th, 2009

Едва ли найдется в природе и технике явление, столь распространенное и так слабо изученное, как трение. Трение — это сопротивление, которое возникает при взаимном перемещении соприкасающихся тел. Этот термин был введен в русскую науку нашим великим ученым Михаилом Васильевичем Ломоносовым. Только трение удерживает предметы на своих местах и создает условия, к которым приспособилось все живое. Строить сооружения, прокладывать железные дороги, перемещаться с одного места на другое можно лишь потому, что существует трение. Особенную роль играет трение в технике на всех этапах ее развития. Даже в те времена, когда люди еще не имели представления о законах трения, уже применялись приспособления, которые теперь называют фрикционными и антифрикционными: тормоза, катки, колеса, подшипники и другие несложные механизмы. В XII в. на Руси талантливые техники-самоучки придумывали остроумнейшие подвесы для мельничных жерновов, снижающие трение в несколько раз Эти изобретения явились результатом практического опыта многих поколений. Они на сотни лет пережили своих изобретателей и поныне не утратили своего значения. Измененные и усовершенствованные, они широко применяются в современной технике.

На заре развития науки о трении практика часто опережала теорию. Так, при сооружении памятника Петру I нужно было доставить гранитную глыбу из деревушки, находившейся в 20 км от места установки памятника. Колоссальное трение скольжения не давало возможности перетаскивать глыбу волоком, так как для этого требовалось очень большое движущее усилие, не осуществимое известными в то время техническими средствами. Необходимо было значительно уменьшить трение без применения смазки. За решение этой сложнейшей по тому времени технической проблемы взялся русский техник Карбюра. Он применил деревянные желоба в виде двугранных углов и доставил глыбу, весившую сотни тонн, перекатывая ее по этим желобам на металлических шарах.

Метки: время, для, колоссальное, перемещении, поныне, русскую, скольжения

Filed under: трение | No Comments »

Условия погоды на противоположных склонах гор

Posted on Август 2nd, 2009

Известен такой случай. В 1855 г. во Франции один прохожий был свален на землю и раздет молнией. Кроме куска подбитого гвоздями сапога и одного рукава рубашки, от его промокшей от дождя одежды не осталось-никаких следов. Человек остался живым и пришел в себя через несколько минут после удара молнии.

Огни Эльма не что иное, как «тихие разряды» электричества. Они проявляются при достаточно большом электрическом напряжении в нижних слоях атмосферы в виде голубоватого свечения на остриях возвышенных предметов. Наблюдаются огни Эльма главным образом во время гроз и шквалов летом, и зимою во время метели. Так как электрическое напряжение в горах значительно больше, чем в низменных местностях, огни Эльма наблюдаются преимущественно в горных районах

Аналогичное явление — свечение проводов высокого напряжения известно в .электротехнике под названием «коронирующих разрядов» или «короны».

Подобие огней Эльма нетрудно получить в лаборатории. Для этого нужно зарядить достаточным количеством электричества проводник, снабженный острием. Заряд, как известно, собирается на острие. Он создает здесь настолько большое напряжение, что начинается расщепление (ионизация) молекул воздуха на электрически заряженные частицы (ионы), которые и обусловливают проводимость воздуха. Ионы, отталкивающиеся от конца острия, гонят с собой воздух и образуют «электрический ветер», который может задуть пламя свечи. В темноте на острие видно слабое фиолетовое свечение, испускаемое молекулами ионизированного азота воздуха.

Метки: 1855, больше, гонят, достаточно, коронирующих, тем, шквалов

Filed under: явления | No Comments »